JP2012233429A - Jet engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ジェットエンジンに関するものである。 The present invention relates to a jet engine.
従来から、航空機に搭載されるジェットエンジンの騒音対策として、特許文献1や特許文献2に示すように、ジェット噴流を噴出するノズル(ジェット噴流ノズル)の開口周りに騒音低減構造を有するジェットエンジンが提案されている。
このような騒音低減構造を有するジェットエンジンによれば、例えば、騒音低減構造によってジェット噴流と外部流との混合が助長され、これによって騒音の低減が図られる。
Conventionally, as a noise countermeasure for a jet engine mounted on an aircraft, as shown in
According to the jet engine having such a noise reduction structure, for example, mixing of the jet jet and the external flow is promoted by the noise reduction structure, thereby reducing noise.
しかしながら、騒音低減構造がジェット噴流の流れ場を変化させるものであることから、当該騒音低減構造は、ジェット噴流の流れ中に配置する必要がある。
このため、騒音低減構造を備えるノズルにおけるエンジンスロート面や出口有効面積が、騒音低減構造を備えないノズルと著しく異なることとなり、流量係数が低減してしまう。よって、当該流量係数の低減をカバーするためには、ノズルの開口径を大きくする必要が生じ、ジェットエンジンの重量増加を招く。
また、騒音低減構造の形状が複雑となるほど、設計点以外でのノズル性能の悪化が顕著となって推力が低減するため、騒音低減構造を備えないノズルと同程度の推力を得ようとした場合には、エンジン出力を従来よりも増大させる必要が生じる。
また、騒音の低減は、特に地表面に近いクライム時(停止から加速して巡航状態に至るまでの)において行えれば良いが、従来の騒音低減構造は、巡航時であってもジェット噴流の流れ中に配置される。このため、騒音の低減が必要とされない巡航時における推力も意図せずに低下してしまう。
つまり、騒音低減構造を設けることによって、騒音の低減が図れるものの、推力の低下等に起因して必要とされる燃料が増大し、燃費の悪化につながる。
However, since the noise reduction structure changes the jet jet flow field, the noise reduction structure needs to be arranged in the jet jet flow.
For this reason, the engine throat surface and the exit effective area of the nozzle having the noise reduction structure are significantly different from those of the nozzle not having the noise reduction structure, and the flow coefficient is reduced. Therefore, in order to cover the reduction of the flow coefficient, it is necessary to increase the opening diameter of the nozzle, which increases the weight of the jet engine.
In addition, the more complicated the shape of the noise reduction structure is, the more the nozzle performance deteriorates at non-design points and the thrust is reduced, so when trying to obtain the same level of thrust as a nozzle without a noise reduction structure Therefore, it is necessary to increase the engine output as compared with the conventional case.
In addition, noise can be reduced especially when climbing close to the ground surface (from stopping to accelerating to the cruising state), but the conventional noise reduction structure is capable of jet jets even during cruising. Placed in the flow. For this reason, the thrust at the time of the cruising in which the reduction of noise is not required will also fall unintentionally.
That is, by providing the noise reduction structure, the noise can be reduced, but the fuel required due to a decrease in thrust or the like increases, leading to deterioration in fuel consumption.
また、騒音低構造のなかには、ジェット噴流と外部流との混合層を噴射方向から見て湾曲させることによって騒音の低減を図るものも提案されている。
このような騒音低減構造であっても、混合層を湾曲させるために騒音低減構造がジェット噴流の流れ中に配置されるため、同様の問題が生じる。
In addition, some low noise structures have been proposed in which noise is reduced by bending a mixed layer of a jet jet and an external flow as viewed from the injection direction.
Even in such a noise reduction structure, the noise reduction structure is disposed in the jet flow in order to bend the mixing layer, and the same problem occurs.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ジェット噴流ノズルの開口周りに騒音低減構造を備えるジェットエンジンにおいて、騒音を低減させつつ燃費の向上を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to improve fuel efficiency while reducing noise in a jet engine having a noise reduction structure around the opening of a jet jet nozzle.
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。 The present invention adopts the following configuration as means for solving the above-described problems.
第1の発明は、ジェット噴流を外部に噴射するジェット噴流ノズルが噴射開口周りに上記ジェット噴流の流れ場を変化させることによって騒音を低減する騒音低減構造を有するジェットエンジンであって、上記騒音低減構造の設置位置に配置されると共に当該騒音低減構造がおこす上記ジェット噴流の流れ場の変化を助長する体積力を発生するプラズマアクチュエータを備えるという構成を採用する。 A first aspect of the present invention is a jet engine having a noise reduction structure in which a jet jet nozzle that jets a jet jet to the outside reduces noise by changing a flow field of the jet jet around an injection opening, the noise reduction A configuration is adopted in which a plasma actuator is provided that generates a body force that is disposed at the installation position of the structure and promotes a change in the flow field of the jet jet generated by the noise reduction structure.
第2の発明は、上記第1の発明において、上記ジェット噴流ノズルが、上記騒音低減構造として上記噴射開口中心に向けて突出する突起部を複数備えるノッチノズルであるという構成を採用する。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the jet jet nozzle is a notch nozzle including a plurality of protrusions protruding toward the center of the injection opening as the noise reduction structure.
第3の発明は、上記第1の発明において、上記ジェット噴流ノズルが、上記騒音低減構造として、噴射開口を形成する縁部に形成された三角形状の切欠きを複数備えるシェブロンノズルであるという構成を採用する。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the jet jet nozzle is a chevron nozzle including a plurality of triangular notches formed at an edge forming the injection opening as the noise reduction structure. Is adopted.
第4の発明は、上記第1〜第3いずれかの発明において、上記プラズマアクチュエータが、上記ジェット噴流ノズルの外壁面に設置されるという構成を採用する。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the plasma actuator is installed on an outer wall surface of the jet jet nozzle.
第5の発明は、上記第1〜第3いずれかの発明において、上記プラズマアクチュエータが、上記ジェット噴流ノズルの内壁面に設置されるという構成を採用する。 According to a fifth invention, in any one of the first to third inventions, the plasma actuator is installed on an inner wall surface of the jet jet nozzle.
第6の発明は、上記第1〜第5いずれかの発明において、上記プラズマアクチュエータが、上記ジェットエンジンで発生する余剰電力にて作動されるという構成を採用する。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the plasma actuator is operated with surplus power generated in the jet engine.
第7の発明は、第1〜第6いずれかの発明において、上記プラズマアクチュエータは、上記ジェットエンジンが搭載される航空機が停止状態から加速して巡航状態に至るまでの間のみ作動されるという構成を採用する。 According to a seventh invention, in any one of the first to sixth inventions, the plasma actuator is operated only until an aircraft on which the jet engine is mounted is accelerated from a stop state to a cruise state. Is adopted.
本発明によれば、プラズマアクチュエータが発生する体積力によって、騒音低減構造がおこすジェット噴流の流れ場の変化が助長される。
このため、例えば、騒音低減構造が小さくなって騒音低減構造のみではジェット噴流の流れ場の変化が十分でない場合であっても、プラズマアクチュエータが発生する体積力によってジェット噴流の流れ場の変化を助長させることで、大きな騒音低減効果を得ることができる。
つまり、本発明によれば、プラズマアクチュエータを備えることによって、騒音低減構造の大きさを小さくすることができ、ジェット噴流を遮る領域を低減することができる。この結果、上述した、ジェットエンジンの重量増加、エンジン出力の増大、及び巡航時における推力低下を抑制することができる。
したがって、本発明によれば、ジェット噴流ノズルの開口周りに騒音低減構造を備えるジェットエンジンにおいて、騒音を低減させつつ燃費の向上を図ることが可能となる。
According to the present invention, the volume force generated by the plasma actuator facilitates the change in the jet jet flow field caused by the noise reduction structure.
For this reason, for example, even if the noise reduction structure is small and the change in the jet jet flow field is not sufficient with the noise reduction structure alone, the change in the jet jet flow field is facilitated by the volume force generated by the plasma actuator. By doing so, a large noise reduction effect can be obtained.
In other words, according to the present invention, by providing the plasma actuator, the size of the noise reduction structure can be reduced, and the area blocking the jet jet can be reduced. As a result, the above-described increase in the weight of the jet engine, increase in engine output, and reduction in thrust during cruising can be suppressed.
Therefore, according to the present invention, in a jet engine having a noise reduction structure around the opening of the jet jet nozzle, it is possible to improve fuel efficiency while reducing noise.
以下、図面を参照して、本発明に係るジェットエンジンの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, an embodiment of a jet engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
(第1実施形態)
図1は、本実施形態のジェットエンジン10の概略構成を模式的に示す断面図である。
この図に示すように、本実施形態のジェットエンジン10は、ファン20と、圧縮機30と、燃焼器40と、タービン50と、ジェット噴流ノズル60と、プラズマアクチュエータ70(図3参照)とを備えている。
なお、これらのファン20と、圧縮機30と、燃焼器40と、タービン50と、ジェット噴流ノズル60とが空気の流れ方向に配列されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of a
As shown in this figure, the
In addition, these
ファン20は、外部からジェットエンジン10の内部に空気を取り込むためのものであり、後段に配置されるタービン50から動力が伝達されることによって駆動される。
圧縮機30は、ファン20によって取り込まれた空気を圧縮するものであり、ファン20と同様に後段に配置されるタービン50から動力が伝達されることによって駆動される。
燃焼器40は、圧縮機30によって圧縮された空気と燃料とを燃焼することによって高温高圧ガスを生成するものである。
タービン50は、燃焼器40から供給される高温高圧ガスのエネルギの一部を回転動力に変換するものであり、ファン20及び圧縮機30に物理的に接続されている。
ジェット噴流ノズル60は、タービン50を介して供給される高温高圧ガスをジェット噴流として外部に噴射するものである。
The
The
The
The
The
図2は、ジェット噴流ノズル60をジェット噴流が噴射される側から見た図であり、(a)がジェット噴流ノズル60の全体を示す図であり、(b)が(a)の領域αを拡大した拡大図である。また、図3は、ジェット噴流ノズル60を含む拡大斜視図である。
FIG. 2 is a view of the
これらの図に示すように、本実施形態におけるジェット噴流ノズル60は、ノズル出口端61を有する円筒隔壁によって形成されており、ノズル出口端61(噴出開口)からジェット噴流を噴射する。
そして、本実施形態におけるジェット噴流ノズル60は、ノズル出口端61周りに等間隔で複数設けられた突起部1を備えるノッチノズルとされている。
As shown in these drawings, the
The
突起部1は、ジェット噴流が噴射される側から見て、ジェット噴流と外部気流(ジェット噴流ノズル60の外側から流れてくる外気の流れ)との境界領域に形成される混合層を湾曲させることにより、混合層における流体の速度勾配が大きくなることを妨げるものである。
より詳細には、突起部1が存在しない場合には、混合層の形状は、ノズル出口端61と同様に円形となるが、突起部1が存在することによって、突起部1周り部位が当該円周から円形の内側に入り込むように湾曲する。突起部1によって混合層が湾曲されることによって、ジェット噴流が噴出される側から見た混合層が見かけ上厚くなる。このようにジェット噴流が噴出される側から見た混合層が厚くなることにより、突起部1が存在せずに混合層が湾曲しない場合と比較して、混合層における速度勾配が緩やかとなり速度勾配が大きくなることを妨げることとなり、混合層における剪断力が低減する。
この結果、ジェット噴流と外部流とが混合する際の騒音を低減させることができる。つまり、本実施形態においては、突起部1が本発明における騒音低減構造に相当する。
The
More specifically, when the
As a result, it is possible to reduce noise when the jet jet and the external flow are mixed. That is, in the present embodiment, the
なお、本実施形態においては、突起部1がノズル出口端61周りに等間隔で複数設けられているため、混合層の形状は、本来のノズル出口端61に沿う円周に沿う波状に繰り返し湾曲した形状となる。
In the present embodiment, since the plurality of
そして、本実施形態においては、突起部1は、ジェット噴流が噴射される側から見て、混合層が全周の全領域で湾曲される数だけ配置されており、具体的には等間隔で配置されている。
And in this embodiment, the
各突起部1は、ジェット噴流が噴射される側から見たノズル出口端61の中心に向けて半径方向に突出した三角錐形状を有している。
また、本実施形態におけるジェット噴流ノズル60は、図2(b)に示すように、円筒隔壁の外側に各突起部1に合わせて、ノズル出口端61まで連続して到達する溝部2を備えている。つまり、溝部2は、ノズル出口端61の半径方向において、突起部1の外側(すなわちジェット噴流ノズル60の外壁面)に設けられている。
Each
Moreover, the
図3は、突起部1を含む領域を模式的に示す拡大図であり、(a)が図1と同一の方向から見た図であり、(b)が図2と同一方向から見た図である。そして、図3に示すように、本実施形態においては、図3の突起部1の裏側に形成された溝部2に対してプラズマアクチュエータ70が設置されている。
つまり、本実施形態においては、プラズマアクチュエータ70は、突起部1ごとに設けられており、ジェット噴流ノズル60の外壁面に配置されている。
3 is an enlarged view schematically showing a region including the
That is, in the present embodiment, the
プラズマアクチュエータ70は、突起部1の設置位置に配置されると共に当該突起部1がおこすジェット噴流の流れ場の変化を助長するものである。より詳細には、本実施形態においては、プラズマアクチュエータ70は、突起部1によって形成される混合層の湾曲が助長されるように、ジェット噴流ノズル60の外壁面側の空気の一部が図3に示す渦流Bが形成されるように体積力を発生させる。
The
図4は、プラズマアクチュエータ70の模式図である。この図に示すように、プラズマアクチュエータ70は、絶縁層71と、絶縁層71の上面に配置される第1電極板72と、絶縁層71の下面に配置される第2電極板73とを備えている。
そして、図4に示すように、第1電極板72と第2電極板73とが、絶縁層71の厚さ方向から見て変位して配置された構成を有している。
このようなプラズマアクチュエータ70の第1電極板72と第2電極板73とに交流電源100に接続して電力を供給すると、第2電極板72の側方であって絶縁層71の厚さ方向から見て第2電極板73と重なる領域にプラズマが生成される。この結果、プラズマが生成された領域の空気がイオン化されて体積力が発生し、矢印で示す空気流が形成される。
FIG. 4 is a schematic diagram of the
As shown in FIG. 4, the
When power is supplied to the
このようなプラズマアクチュエータ70を用いることによって、ジェット噴流ノズル60の外壁面側の空気の一部が、図3に示す矢印Aのように、ジェット噴流側に流され、これによって渦流Bが形成される。
ここで、図5に示すように、突起部1の存在によって、突起部1の先端と根元において大きな圧力差が生じる。この圧力差によって生じる縦渦が強いほど混合層を湾曲させる作用が大きく働く。
そして、本実施形態では、プラズマアクチュエータ70にて形成された渦流Bによって、突起部1における圧力差を増大させて上記縦渦を強くすることができ、突起部1によって形成される混合層の湾曲を助長することができる。
By using such a
Here, as shown in FIG. 5, the presence of the
In this embodiment, the vortex B formed by the
なお、プラズマアクチュエータ70は、本実施形態のジェットエンジン10が搭載される航空機の発電機に電気的に接続されており、発電機にて生成された電力が供給されることによって作動する。
ここで、周辺環境に配慮し、特に騒音を低減させる必要があるのは、航空機が停止状態から加速を開始し、上昇が完了して巡航状態に至るまでである。
したがって、本実施形態のジェットエンジン10においては、当該ジェットエンジン10が搭載される航空機が停止状態から加速して巡航状態に至るまでの間のみ作動される。
The
Here, in consideration of the surrounding environment, it is particularly necessary to reduce the noise until the aircraft starts accelerating from the stopped state, the ascent is completed, and the cruise state is reached.
Therefore, in the
なお、通常、航空機においては、停止状態から加速して巡航状態に至るまでの間は、エンジンの回転数が高いため、多くの電力が生成されて余剰電力が発生する。
そして、本実施形態のジェットエンジン10においては、当該余剰電力が供給されて作動する。
Normally, in an aircraft, since the engine speed is high from the stop state to the cruising state, a large amount of electric power is generated and surplus electric power is generated.
And in the
また、一般的に航空機においては、燃焼室に設置されるエキサイタに電力を供給するための配線が配設されている。
このため、エキサイタに接続される配線を分岐して各プラズマアクチュエータ70と接続し、当該配線を介してプラズマアクチュエータ70に電力を供給することができる。
In general, in an aircraft, wiring for supplying electric power to an exciter installed in a combustion chamber is provided.
For this reason, the wiring connected to an exciter can be branched and connected to each
本実施形態のジェットエンジン10によれば、プラズマアクチュエータ70が発生する体積力によって、突起部1がおこすジェット噴流の流れ場の変化が助長される。
このため、例えば、突起部1が小さくなって突起部1のみではジェット噴流の流れ場の変化が十分でない場合であっても、プラズマアクチュエータ70が発生する体積力によってジェット噴流の流れ場の変化を助長させることで、大きな騒音低減効果を得ることができる。
つまり、本実施形態のジェットエンジン10によれば、プラズマアクチュエータ70を備えることによって、突起部1の大きさを小さくすることができ、ジェット噴流を遮る領域を低減することができる。この結果、ジェットエンジンの重量増加、エンジン出力の増大、及び巡航時における推力低下を抑制することができる。
したがって、本実施形態のジェットエンジン10によれば、騒音を低減させつつ燃費の向上を図ることが可能となる。
According to the
For this reason, for example, even when the
That is, according to the
Therefore, according to the
また、本実施形態のジェットエンジン10によれば、プラズマアクチュエータ70が記ジェット噴流ノズル60の外壁面に設置されている。
このため、プラズマアクチュエータ70がジェット噴流ノズル60の開口面積を狭める要因となることを防止することができる。
また、プラズマアクチュエータ70がジェット噴流中に晒されることがないため、プラズマアクチュエータ70の経時劣化を遅らせることができる。
Further, according to the
For this reason, it can prevent that the
In addition, since the
また、本実施形態のジェットエンジン10によれば、プラズマアクチュエータ70が、ジェットエンジン10で発生する余剰電力にて作動される。
このため、プラズマアクチュエータ70を作動するための電源を別途備える必要がなく、低コストにてプラズマアクチュエータ70の設置が可能となる。
Further, according to the
For this reason, it is not necessary to separately provide a power source for operating the
また、本実施形態のジェットエンジン10によれば、プラズマアクチュエータ70が、ジェットエンジン10が搭載される航空機が停止状態から加速して巡航状態に至るまでの間のみ作動される。
このため、本実施形態のジェットエンジン10によれば、騒音の低減が必要とされる航空機が停止状態から加速して巡航状態に至るまでの間において騒音が低減され、騒音の低減があまり必要とされない巡航状態では混合層の湾曲の程度が緩和されて推力の向上が図られる。
したがって、本実施形態のジェットエンジン10によれば、必要とされる場合のみ騒音の低減を図ることによって、効率的に燃費の向上を図ることができる。
Further, according to the
For this reason, according to the
Therefore, according to the
なお、本実施形態のジェットエンジン10においては、プラズマアクチュエータ70を溝部2に配置する構成を採用した。
しかしながら、例えば、図6及び図7に示すように、突起部1の外壁面(ジェット噴流ノズル60の内壁面)にプラズマアクチュエータ70を設置しても良い。
このように、プラズマアクチュエータ70をジェット噴流ノズル60の内壁面に設置することによって、プラズマアクチュエータ70によって形成される渦流Bのジェット噴流に与える変化が大きくなり、突起部1によって形成される混合層の湾曲を強く助長することができる。
なお、効率的に渦流Bを形成するために、プラズマアクチュエータ70によって形成される流れ方向を図6及び図7の矢印Cに示すように、ジェット噴流と反対側に向く方向であることが好ましい。
In the
However, for example, as shown in FIGS. 6 and 7, a
As described above, by installing the
In order to efficiently form the vortex B, the flow direction formed by the
なお、図6に示すように、プラズマアクチュエータ70を突起部1の先端側に配置することによって、ジェット噴流のより中央寄りに渦流Bが形成されて混合層の湾曲をより強く助長することができる。
ただし、混合層の湾曲が助長されすぎると、ジェットエンジン10の推力低下が大きくなるため、これを回避するために、図7に示すように、プラズマアクチュエータ70を突起部1の根元側に配置しても良い。
As shown in FIG. 6, by arranging the
However, if the bending of the mixed layer is promoted too much, the thrust drop of the
また、図8に示すように、プラズマアクチュエータ70を突起部1の側方に配置しても良い。
この場合、図8(a)に示すように、ジェット噴流ノズル60の内壁面にプラズマアクチュエータ70を設置することによって、プラズマアクチュエータ70によって形成される渦流のジェット噴流に与える変化が大きくなり、突起部1によって形成される混合層の湾曲を強く助長することができる。
また、図8(b)に示すように、ジェット噴流ノズル60の外壁面にプラズマアクチュエータ70を設置することによって、プラズマアクチュエータ70がジェット噴流ノズル60の開口面積を狭める要因となることを防止することができ、プラズマアクチュエータ70の経時劣化を遅らせることができる。
このとき、プラズマアクチュエータ70の電極板は、突起部へ向かう渦流を形成するように配置される。プラズマアクチュエータ70自体を渦流の方向に向けても良いし、電極板をプラズマアクチュエータ70内で対角線上に配置しても良い。
In addition, as shown in FIG. 8, the
In this case, as shown in FIG. 8 (a), by installing the
Further, as shown in FIG. 8B, by installing the
At this time, the electrode plate of the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the description of the present embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment is omitted or simplified.
図9は、本実施形態のジェットエンジン10Aの概略構成を模式的に示す断面図である。
この図に示すように、本実施形態のジェットエンジン10Aは、上記第1実施形態のジェットエンジン10が備えたジェット噴流ノズル60に換えてジェット噴流ノズル80を備えている。
そして、本実施形態のジェット噴流ノズル80は、ノズル出口端81(噴射開口)を形成する縁部に等間隔で三角形状の切欠き3を複数備えるシェブロンノズルとされている。
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of the
As shown in this figure, the
The
切欠き3は、境界領域におけるジェット噴流と外部気流とミキシング効果を高め、素早くジェット噴流と外部気流とを混合することによって騒音の低減を図るものである。
つまり、本実施形態においては、切欠き3が本発明における騒音低減構造に相当する。
The
That is, in this embodiment, the
このような本実施形態のジェットエンジン10Aにおいては、切欠き3が縦渦を形成し、この縦渦によって境界領域におけるジェット噴流と外部気流とミキシング効果を高められる。
そして、本実施形態のジェットエンジン10Aにおいても、図10及び図11に示すように、切欠き3に応じてプラズマアクチュエータ70を設置することによって、上記第1実施形態と同様に上記縦渦を強め、これによって境界領域におけるジェット噴流と外部気流とミキシング効果をより高められる。
In such a
Also in the
このような本実施形態のジェットエンジン10Aによれば、プラズマアクチュエータ70が発生する体積力によって、切欠き3がおこすジェット噴流の流れ場の変化が助長される。
このため、例えば、切欠き3が小さくなって切欠き3のみではジェット噴流の流れ場の変化が十分でない場合であっても、プラズマアクチュエータ70が発生する体積力によってジェット噴流の流れ場の変化を助長させることで、大きな騒音低減効果を得ることができる。
つまり、本実施形態のジェットエンジン10Aによれば、プラズマアクチュエータ70を備えることによって、切欠き3の大きさを小さくすることができ、巡航時における境界領域でのジェット噴流と外部気流とミキシング効果を低減し、エンジン出力の増大、及び巡航時における推力低下を抑制することができる。
したがって、本実施形態のジェットエンジン10Aによれば、騒音を低減させつつ燃費の向上を図ることが可能となる。
According to the
For this reason, for example, even when the
That is, according to the
Therefore, according to the
なお、この場合、図10に示すように、ジェット噴流ノズル80の内壁面にプラズマアクチュエータ70を設置することによって、プラズマアクチュエータ70によって形成される渦流のジェット噴流に与える変化が大きくなり、境界領域でのジェット噴流と外部気流とミキシング効果をより高めることができる。
また、図11に示すように、ジェット噴流ノズル80の外壁面にプラズマアクチュエータ70を設置することによって、プラズマアクチュエータ70がジェット噴流ノズル80の開口面積を狭める要因となることを防止することができ、プラズマアクチュエータ70の経時劣化を遅らせることができる。
In this case, as shown in FIG. 10, by installing the
In addition, as shown in FIG. 11, by installing the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、本発明のジェットエンジンを、取り込んだ空気の一部を燃焼室に供給せずにバイパス流として外部に噴射するターボファンエンジンに適用することもできる。
この場合、プラズマアクチュエータ及び騒音低減構造は、燃焼器から排出されるコア流を噴射するコアノズル及びバイパス流を噴射するバイパスノズルとのいずれかあるいは両方に設置される。
なお、コアノズルにプラズマアクチュエータ及び騒音低減構造を設ける場合には、上記実施形態のジェット噴流をコア流、外部流をバイパス流として捉えることによって、上記実施形態と同様の説明を行うことができる。
また、バイパスノズルにはプラズマアクチュエータ及び騒音低減構造を設ける場合には、上記実施形態のジェット噴流をバイパス流、外部流をバイパスノズルの外側の空気流れとして捉えることによって、上記実施形態と同様の説明を行うことができる。
つまり、本発明におけるジェット噴流は、バイパス流も含む概念である。
For example, the jet engine of the present invention can also be applied to a turbofan engine that injects outside as a bypass flow without supplying a part of the taken-in air to the combustion chamber.
In this case, the plasma actuator and the noise reduction structure are installed in one or both of the core nozzle that injects the core flow discharged from the combustor and the bypass nozzle that injects the bypass flow.
In addition, when providing a plasma actuator and a noise reduction structure in a core nozzle, description similar to the said embodiment can be performed by catching the jet flow of the said embodiment as a core flow, and an external flow as a bypass flow.
Further, when a plasma actuator and a noise reduction structure are provided in the bypass nozzle, the jet nozzle flow of the above embodiment is regarded as a bypass flow, and the external flow is regarded as an air flow outside the bypass nozzle, thereby explaining the same as in the above embodiment. It can be performed.
That is, the jet jet in the present invention is a concept including a bypass flow.
また、上記実施形態においては、全ての騒音低減構造に応じて、プラズマアクチュエータを設置する構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、一部の騒音低減構造に対応してプラズマアクチュエータを設置することも可能である。
Moreover, in the said embodiment, the structure which installs a plasma actuator according to all the noise reduction structures was demonstrated.
However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to install a plasma actuator corresponding to some noise reduction structures.
1……突起部(騒音低減構造)、3……切欠き(騒音低減構造)、10,10A……ジェットエンジン、60,80……ジェット噴流ノズル、61,81……ノズル出口端(噴射開口)、70……プラズマアクチュエータ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記騒音低減構造の設置位置にプラズマアクチュエータを備えることを特徴とするジェットエンジン。 A jet engine having a noise reduction structure on a wall surface around a jet opening of a jet jet nozzle for jetting a jet jet to the outside,
A jet engine comprising a plasma actuator at an installation position of the noise reduction structure.
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